物理九年级上册 第十三章 电路初探(篇)(Word版 含解析)

物理九年级上册第十三章电路初探（篇）（Word版含解析）一、初三物理第十三章电路初探易错压轴题提优（难）1．若假设在两地之间的输电线发生了短路，如何确定短路的位置？青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究：他们用AB､CD两根长均为L（L为75cm）的直电阻丝模拟输电线，将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路，在电阻丝的右侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r（每厘米的电阻为2Ω），如图甲所示。

他们把一个电压为U电源（提供4V稳定电压）､一个定值电阻0R（阻值为300Ω）､电阻箱R1（0-999.9Ω）和一块电压表（有两个量程分别0-3V和0-15V）及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示。

检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B､D端的两接线柱相连，从而构成检测电路。

通过读取盒内电压表的示数､经过计算得知短路处到B端的距离。

为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一（导线电阻忽略不计）。

(1)电压表的量程应选取______V；(2)当电阻箱调为0，电压表示数为3V时，短路处到B的距离____m；(3)如果知短路位置改变，考虑测量值超电压表量程的可能。

既要使电压表的示数不小于量程的三分之一，又要确保不超电压表量程，电阻箱R1的取值范围____Ω；(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1，推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______（用r､U､U0､R1､R0表示）【答案】0V-3V 0.25 100-600Ω0001()2R U U U RU r--【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了减小误差，电压表示数要不小于量程的三分之一，电压为4V，如果电压表量程选择0～15V，15V的三分之一等于5V，大于4V，故应选择0～3V。

(2)[2]由串联电路分压特点知0004V 3V 13V 3r U U R U L --=='= 故0m 2300Ω5Ω0cm 0.533R L r =⨯===' 故短路处到B 的距离 10.5m 0.25m 212L L =⨯='''= (3)[3]当短路发生在B 、D 两点时，根据串联电路分压的特点知01004V 3V 13V 3R U U R U --=='= 即01300Ω100Ω33R R '=== 当短路发生在A 、C 两点时，根据串联电路分压的特点知013213R U U R U -==总 即022300Ω600ΩR R ==⨯=总则变阻箱接入电路的电阻为600Ω75cm 22Ωcm 300ΩR R R ''=-=-⨯⨯=总线故电阻箱R 1的取值范围为100Ω300Ω(4)[4]根据串联电路分压的特点可得000112R R L U U r U -+= 则000110()2R U U U R L U r--=2．张峰有一个标准的电压表，它有0~3 V 和0~15 V 两个量程。

用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时，接线正确，但他读出的读数是10 V ，这显然是错误的。

请你说出他出现错误的原因：_________________。

实际电压应是_____V 。

他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。

把电流表分别接入到电路中的A 、B 、C 处，测出它们的电流，填入下表：实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C10.100.120.2220.200.240.4430.400.480.88（1）表格设计存在一个不足之处，是________，通过对上面数据的分析，可以得出是______。

（2）测量三次的目的是_____，在这次实验中他是通过采用_____（填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”）的方法改变电流的大小从而进行三次实验。

（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见： _____。

【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性，使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流【解析】【详解】出错的原因是接的小量程却按大量程读数，电源由两节干电池组成，电源电压最高是3 V，电压表示数不可能超过3 V，电压表大量程分度值是0.5 V，小量程分度值是0.1 V，大量程是小量程的5倍，电压表读数10 V是弄错了量程造成的，把小量程当做大量程了，因此正确读数是2 V；（1）分析表格中的数据可知，此表格设计中电流没有单位；由表中实验数据可知，支路电流之和等于干路电流，可以得出的实验结论是：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；（2）多次测量的目的是获得多组实验数据，避免偶然性，使实验结论具有普遍性与可靠性；据表格中的数据可知，小灯泡的电流是成倍数的增加，所以是通过改变电源电压的方式进行的实验；（3）一个电流表在不同位置测量时，读数误差较大，且要多次拆、接电路，稍显麻烦，为了减小误差、方便测量，可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流。

3．在“探究并联电路电流的特点”的实验中，豆豆同学连接的电路如图甲所示（本题中，电表视为理想电流表，且当有电流流过灯泡时，灯泡将会发光）．干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A0.60.3（1）连接实物电路过程中，开关应处于_______状态．（2）已知各电路元件、连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是____________________；改正错误后，闭合开关，发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处，可能的原因是__________．（3）更正上述问题后，闭合开关S，观察到电灯L1______（选填“亮”或“不亮”）、L2不亮；随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处．（4）请在图甲中只改动一根导线，使之符合下列要求:闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测流过干路的电流，A2测流过灯L1的电流，A3测流过灯L2的电流．（提醒：在需要删除的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉）．（__________）（5）随后，闭合开关，从电流表中读取数据填入上表中，其中流过灯L1的电流大小如图丙所示，该示数为______A．于是得出结论：并联电路中，各支路电流相等，干路电流等于各支路电流的总和．小华同学认为该实验结论不科学，我们应多次更换规格______（选填“相同”或“不同”）的灯泡进行实验，以便_________（填入正确的序号）．A．寻找普遍规律 B．求平均值，减小实验误差【答案】断开电流表指针没有校零电流表正负接线柱接反了亮0.3 不同 A【解析】【分析】【详解】(1)[1]连接实物电路过程中，为了保护电路，开关应处于断开状态；(2)[2][3]闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是电流表指针没有校零；改正错误后，闭合开关，发现电流表A1的指针仍然在如图乙所示的位置处，可能的原因是电流表正负接线柱接反了；(3)[4]从实物图可以看到，闭合开关S后，只有灯泡L1接入电路，有电流通过灯泡L1，灯泡L1能亮；(4)[5]电路有不当之处，从电流的流法可知道，灯泡L2与电流表A1的连接导线是错误的，应该把这跟导线改为灯泡L2与灯泡L1右端的连接，如下图所示；(5)[6][7][8]从图丙可以看到，电流表的量程不应该是0到3A，否则它的读数为1.5A，大于干路电流，量程应该是0到0.6A，它的读数为0.3A；该实验结论不科学，只是一组数据，并且选用的灯泡规格相同，这种情况很特别，应多次更换规格不同的灯泡进行实验，以便寻找普遍规律．4．小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”．她们连接的电路如图所示．（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光．由此可知，她们连接的电路发生了________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________．（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法．（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）（___________）（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________．【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中，干路电流大于支路电流【解析】【分析】【详解】（1）电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光，由此可知电路发生了短路故障，若闭合开关S，由于电路发生短路，电路中电流过大，可能造成的后果是电流表A2被烧坏．（2）改正电路如图：（3）利用改正后的电路进行实验，闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：在并联电路中，干路电流大于支路电流．【点睛】电路中发生短路的危害，可能烧毁电流表或电源，为避免短路发生，可采用试触法．5．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。

用三节干电池串联供电，他们选择了两只规格不同的小灯泡L1、L2。

(1)请用笔画线代替导线，连接实验电路。

要求：电压表测量两灯串联后的总电压，并在右边方框画出电路图。

（________）(2)为了保证电路的安全，连接器材时，开关应____________。

(3)小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0∼3V的量程，小悦说这样不行，规范的操作方法应该是：_________。

(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。

为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应________。

L1两端电压（V）L2两端电压（V）电路两端总电压（V）1.52.8 4.3(5)在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为____V。

(6)在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为0，用电压表检测L1两端电压为电源电压，则出现故障的原因可能是（__________）A．灯L1短路 B．灯L2短路C．灯L1断路 D．灯L2断路【答案】断开先选用0∼15V的量程试触，若读数小于3V，再换用0∼3V的量程换用不同规格的灯泡，多次实验 1.5 C【解析】【分析】(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，连线时注意电压表正负接线柱不要接反；(2)为保证安全，连接电路时，开关应断开；(3)因为电源电压大于3V，在测量电压前，应先用0∼15V量程，测一下L1两端电压，若电压小于3V，再用0∼3V量程；(4)分析表中实验数据，得出结论；为了得出普遍规律，应更换不同的实验器材，进行多次测量；(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和；(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路；电压表测L2两端电压时，电压表示数为零，可能是L2短路或L2之外的电路存在断路；电压表测L1电压时，电压表有示数且等于电源电压，说明此时电压表与电源两极相连接，L1之外电路不存在端路；综合分析可知：电路故障是灯泡L1断路；【详解】(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，实物图及电路图如图所示：(2)[2]为保证电路安全，连接电路时，开关应断开；(3)[3]电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0∼15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0∼3V量程测量。